ફેરોસોનન્ટ વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝર્સ - ઓપરેશનનું સિદ્ધાંત
સ્ટેબિલાઇઝર, જેમાં નોનલાઇનર ચોકના ટર્મિનલ્સ પર સ્થિર વોલ્ટેજ મેળવવામાં આવે છે, તે સૌથી સરળ ફેરોમેગ્નેટિક સ્ટેબિલાઇઝર છે. તેનો મુખ્ય ગેરલાભ એ ઓછી શક્તિનું પરિબળ છે. ઉપરાંત, સર્કિટમાં ઊંચા પ્રવાહો પર, લાઇન ચોકના કદ ખૂબ મોટા હોય છે.
વજન અને કદ ઘટાડવા માટે, ફેરોમેગ્નેટિક વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝર્સ સંયુક્ત ચુંબકીય સિસ્ટમ સાથે બનાવવામાં આવે છે, અને પાવર ફેક્ટરને વધારવા માટે, વર્તમાન રેઝોનન્ટ સર્કિટ અનુસાર કેપેસિટરનો સમાવેશ થાય છે. આવા સ્ટેબિલાઇઝરને ફેરોસોનન્ટ કહેવામાં આવે છે.
ફેરોસોનન્ટ વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝર્સ માળખાકીય રીતે પરંપરાગત ટ્રાન્સફોર્મર્સ જેવા જ છે (ફિગ. 1, એ). પ્રાથમિક વિન્ડિંગ w1, જેના પર ઇનપુટ વોલ્ટેજ Uin લાગુ કરવામાં આવે છે, તે ચુંબકીય સર્કિટના વિભાગ 2 પર સ્થિત છે, જેમાં મોટો ક્રોસ-સેક્શન છે, જેથી ચુંબકીય સર્કિટનો તે ભાગ અસંતૃપ્ત સ્થિતિમાં છે. વોલ્ટેજ Uin ચુંબકીય પ્રવાહ F2 બનાવે છે.
ચોખા. 1. ફેરોસોનન્ટ વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝરની યોજનાઓ: a — મુખ્ય; b — અવેજી
સેકન્ડરી વિન્ડિંગ w2, ટર્મિનલ્સ પર કે જેના પર આઉટપુટ વોલ્ટેજ Uout પ્રેરિત છે અને જેની સાથે લોડ જોડાયેલ છે, તે ચુંબકીય સર્કિટના વિભાગ 3 માં સ્થિત છે, જેમાં નાનો વિભાગ છે અને તે સંતૃપ્ત સ્થિતિમાં છે. તેથી, વોલ્ટેજ Uin અને ચુંબકીય પ્રવાહ F2 ના વિચલનો સાથે, વિભાગ 3 માં ચુંબકીય પ્રવાહ F3 નું મૂલ્ય લગભગ બદલાતું નથી, ee બદલાતું નથી. વગેરે v. ગૌણ વિન્ડિંગ અને Uout. જેમ જેમ ફ્લક્સ F2 વધે છે, તેનો તે ભાગ જે વિભાગ 3માંથી પસાર થઈ શકતો નથી તે ચુંબકીય શંટ 1 (F1) દ્વારા બંધ થઈ જાય છે.
સાઇનસૉઇડલ વોલ્ટેજ Uin પર ચુંબકીય પ્રવાહ F2 એ સાઇનસૉઇડલ છે. જ્યારે ફ્લક્સ F2 નું તાત્કાલિક મૂલ્ય કંપનવિસ્તારની નજીક આવે છે, ત્યારે વિભાગ 3 સંતૃપ્તિ મોડમાં જાય છે, ફ્લક્સ F3 વધતો અટકે છે અને ફ્લક્સ F1 દેખાય છે. આમ, ચુંબકીય શંટ 1 દ્વારા પ્રવાહ ફક્ત તે જ ક્ષણો પર બંધ થાય છે જ્યારે ફ્લક્સ F2 કંપનવિસ્તાર મૂલ્યની નજીક હોય. આ ફ્લક્સ F3 નોન-સાઇનસોઇડલ બનાવે છે, વોલ્ટેજ Uout પણ નોન-સાઇનસોઇડલ બને છે, ત્રીજો હાર્મોનિક ઘટક તેમાં સ્પષ્ટ રીતે વ્યક્ત થાય છે.
સમકક્ષ સર્કિટમાં (ફિગ. 1, b), બિન-રેખીય તત્વ (સેકન્ડરી વિન્ડિંગ) અને કેપેસીટન્સ C ના સમાંતર-જોડાયેલ ઇન્ડક્ટન્સ L2 ફિગમાં દર્શાવેલ લાક્ષણિકતાઓ સાથે ફેરોસોનન્ટ સર્કિટ બનાવે છે. 2. સમકક્ષ સર્કિટમાંથી જોઈ શકાય છે તેમ, શાખાઓમાં પ્રવાહો વોલ્ટેજ યુઈનના પ્રમાણસર છે. વક્ર 3 (શાખા L2) અને 1 (શાખા C) જુદા જુદા ચતુર્થાંશમાં સ્થિત છે કારણ કે ઇન્ડક્ટન્સ અને કેપેસીટન્સમાં પ્રવાહો તબક્કામાં વિરુદ્ધ છે. રેઝોનન્ટ સર્કિટની લાક્ષણિકતા 2 એ બીજગણિતીય રીતે L2 અને C માં પ્રવાહોને સમાન વોલ્ટેજ મૂલ્યો Uout પર સરવાળો કરીને બનાવવામાં આવે છે.
રેઝોનન્ટ સર્કિટની લાક્ષણિકતાઓ પરથી જોઈ શકાય છે તેમ, કેપેસિટરનો ઉપયોગ નીચા ચુંબકીય પ્રવાહો પર સ્થિર વોલ્ટેજ મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે, એટલે કે. નીચલા વોલ્ટેજ Uin પર.
વધુમાં, કેપેસિટર સાથે, નિયમનકાર ઉચ્ચ પાવર પરિબળ સાથે કાર્ય કરે છે. સ્થિરીકરણ પરિબળની વાત કરીએ તો, તે વળાંક 2 ના આડા ભાગના એબ્સીસા અક્ષ તરફના ઝોકના કોણ પર આધાર રાખે છે. આ વિભાગમાં ઝોકનું નોંધપાત્ર કોણ હોવાથી, વધારાના ઉપકરણો વિના મોટા સ્થિરીકરણ પરિબળ મેળવવાનું અશક્ય છે.
ચોખા. 2. ફેરોસોનન્ટ વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝરના બિનરેખીય તત્વની લાક્ષણિકતાઓ
આવા વધારાના ઉપકરણ એ વળતર આપતી કોઇલ wk (fig.3) છે, જે ચુંબકીય સર્કિટના અસંતૃપ્ત વિભાગ 1 પર પ્રાથમિક કોઇલ સાથે સ્થિત છે. જેમ જેમ Uin અને F વધે છે તેમ, emf વધે છે. વગેરે v. વળતર આપતી કોઇલ. તે ગૌણ વિન્ડિંગ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે, પરંતુ તેથી ઇ. વગેરે c. વળતર આપતી કોઇલ તબક્કા eમાં વિરુદ્ધ હતી. વગેરે v. ગૌણ વિન્ડિંગ. જો Uin વધે છે, તો ઉત્સર્જન સહેજ વધે છે. વગેરે v. ગૌણ વિન્ડિંગ. વોલ્ટેજ Uout જે e માં તફાવત દ્વારા નક્કી થાય છે. વગેરે c. ગૌણ અને વળતર આપતી વિન્ડિંગ્સ e માં વધારાને કારણે સ્થિર રાખવામાં આવે છે. વગેરે v. વળતર આપતી કોઇલ.
ચોખા. 3. વળતર કોઇલ સાથે ફેરોસોનન્ટ વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝરની યોજના
વિન્ડિંગ w3 એ સમગ્ર કેપેસિટરમાં વોલ્ટેજ વધારવા માટે રચાયેલ છે, જે વર્તમાનના કેપેસિટીવ ઘટક, સ્થિરીકરણ પરિબળ અને પાવર પરિબળને વધારે છે.
ફેરોસોનન્ટ વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝર્સના ગેરફાયદા બિન-સાઇન્યુસોઇડલ આઉટપુટ વોલ્ટેજ અને તેની આવર્તન અવલંબન છે.
ઉદ્યોગ 20-30 ના સ્થિરીકરણ પરિબળ સાથે 100 W થી 8 kW સુધીની શક્તિ સાથે ફેરોસોનન્ટ વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે. વધુમાં, ચુંબકીય શંટ વિના ફેરોસોનન્ટ સ્ટેબિલાઇઝર્સ ઉત્પન્ન થાય છે. તેમાં ચુંબકીય પ્રવાહ F3 હવા માટે બંધ છે, એટલે કે, તે લિકેજ ફ્લક્સ છે. આ સ્ટેબિલાઇઝરનું વજન ઘટાડવાનું શક્ય બનાવે છે, પરંતુ પાંચ જેટલા સ્થિરીકરણ પરિબળ kc પર નજીવા મૂલ્ય Uin ના 10% સુધી કાર્યક્ષેત્રને સંકુચિત કરે છે.